[发明专利]负极活性物质、锂离子二次电池、及其制造方法有效
申请号: | 201680067119.8 | 申请日: | 2016-10-27 |
公开(公告)号: | CN108352522B | 公开(公告)日: | 2021-04-30 |
发明(设计)人: | 松野拓史;广瀬贵一;加茂博道;古屋昌浩;粟野英和 | 申请(专利权)人: | 信越化学工业株式会社 |
主分类号: | H01M4/48 | 分类号: | H01M4/48;H01M4/13;H01M4/131;H01M4/133;H01M4/36;H01M4/66 |
代理公司: | 隆天知识产权代理有限公司 72003 | 代理人: | 向勇;张永康 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 负极 活性 物质 锂离子 二次 电池 及其 制造 方法 | ||
1.一种负极活性物质,其包含负极活性物质颗粒,所述负极活性物质的特征在于,
所述负极活性物质颗粒含有硅化合物颗粒,所述硅化合物颗粒包含硅化合物SiOx,0.5≤x≤1.6;
所述硅化合物颗粒含有Li2SiO3和Li4SiO4中的至少一种以上,所述负极活性物质颗粒的松散堆积密度BD为0.5g/cm3以上且0.9g/cm3以下,振实密度TD为0.7g/cm3以上且1.2g/cm3以下,并且,以(TD-BD)/TD来规定的压缩度为25%以下。
2.如权利要求1所述的负极活性物质,其中,
所述负极活性物质颗粒,在随机抽出的5000个以上所述负极活性物质颗粒的颗粒群组中,以与颗粒的投影面积相等的圆的周长Lc相对于颗粒周长Lp的比值来规定的真圆度Lc/Lp,具有0.93以上的平均值,并且,所述真圆度为0.85以下的颗粒的个数比例为5%以下,所述真圆度是由所述负极活性物质颗粒的颗粒影像的图像解析所计算出来。
3.如权利要求1所述的负极活性物质,其中,
所述负极活性物质颗粒,在随机抽出的5000个以上所述负极活性物质颗粒的颗粒群组中,颗粒的长径Dl相对于颗粒的短径Ds的比值Dl/Ds,具有1以上且1.4以下的平均值,所述比值是由所述负极活性物质颗粒的颗粒影像的图像解析所计算出来。
4.如权利要求1所述的负极活性物质,其中,
所述硅化合物颗粒,其根据X射线衍射所获得的由Si(111)结晶面所导致的衍射峰的半值宽2θ为1.2°以上,并且,对应于所述结晶面的微晶尺寸为7.5nm以下。
5.如权利要求1所述的负极活性物质,其中,
在所述硅化合物颗粒中,由29Si-MAS-NMR波谱所获得的在作为化学位移值的-60~-95ppm处所呈现的硅和硅酸锂区域的最大峰强度值A、与在作为化学位移值的-96~-150ppm处所呈现的SiO2区域的峰强度值B,满足A>B的关系。
6.如权利要求1所述的负极活性物质,其中,
制作由负极电极与对电极锂构成的试验电池,所述负极电极包含所述负极活性物质与碳系活性物质的混合物,并对所述试验电池实施30次由充电与放电构成的充放电,所述充电是以使锂插入所述负极活性物质中的方式来使电流流动,所述放电是以使锂从所述负极活性物质脱离的方式来使电流流动,并描绘出一图表,所述图表显示将各充放电中的放电容量Q利用以所述对电极锂为基准的所述负极电极的电势V进行微分而得的微分值dQ/dV与所述电势V的关系,此时,在第X次以后的放电时,其中,1≤X≤30,所述负极电极在电势V为0.4V~0.55V的范围内具有峰。
7.如权利要求1所述的负极活性物质,其中,
所述负极活性物质颗粒的中值粒径为1.0μm以上且15μm以下。
8.如权利要求1所述的负极活性物质,其中,
所述负极活性物质颗粒在表层部包含碳材料。
9.如权利要求8所述的负极活性物质,其中,
所述碳材料的平均厚度为10nm以上且5000nm以下。
10.一种混合负极活性物质材料,其特征在于,
包含权利要求1~9中任一项所述的负极活性物质、以及碳系活性物质。
11.一种非水电解质二次电池用负极,其特征在于,
所述负极包含权利要求10所述的混合负极活性物质材料,并且,相对于所述负极活性物质与所述碳系活性物质的质量的合计量,所述负极活性物质的质量比例为6质量%以上。
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